谈如何在地下建筑中设置防排烟系统

谈如何在地下建筑中设置防排烟系统

郭文华

东莞市宏科制冷机电工程有限公司523899

摘要：随着社会经济的发展城市化水平不断提高，人口数量的持续增多，为了解决城市用地日趋紧张这一问题，地下商场及车库等地下建筑大量涌现。由于地下建筑安全出口少、密闭性强、通风条件差等特点，简述了地下建筑防排烟系统在设计原理，地下建筑火灾的原因，给出了地下建筑防排烟系统设计建议，充分发挥地下防排烟系统的重要作用。

关键词：地下建筑；防排烟；消防；系统

城市人口不断增多，人们生活空间日趋紧张，地下空间的需求也越来越大，地下车库、地下商场、人防工程等地下建筑大量涌现。地下空间具有与室外连通的安全出口少、密闭性强、不利于通风等不利因素，使得火灾阴燃过程持续较长、燃烧缓慢、产生的高温有毒烟气多，导致能见度降低，扑救困难增加。地下建筑在给人类提供了更宽敞的活动空间，由于其本身的建筑特点和形式，也带来了消防方面的隐患，严重威胁着人类的工作和生活，尤其在地下人员聚集场所发生火灾时，有毒烟气难以排出，极易造成人员伤亡事件。

一、防排烟系统的组成及设计原理

防排烟系统主要由排风管道、管井、防火阀、手动控制装置、排风机等设备组成。设计原理就是对烟气的控制过程，即当建筑内部某个房间或部位起火产生烟气，采取有效手段对烟气的流动加以控制，确保烟气能控制在一定区域内流动，同时，分区域把火灾产生的烟气和热量迅速排除，利于人员的疏散和火灾扑救；对疏散楼梯间、前室等人员疏散通道不能有烟气进入的区域采用机械加压送风的防烟措施，阻止烟气扩散。

二、地下建筑火灾的原因

1、结构的特殊性

地下建筑结构的特殊性是指具有多样性，主要有矩形、带形、环形以及条形，其结构采用现浇钢筋混凝土结构。多数地下建筑为条形，就是中间部分为人行通道，两侧为商业店铺等区域，其净高一般控制在3m左右，同时在地下建筑周边设有多个敞开式出入口与地面连通。地下建筑还具有封闭性，这是由于地下与地上一般都是通过楼梯或者天井进行联系。

2、火灾的特殊性

第一，烟气危害大。地下建筑如果发生火灾，由于局部存在阴燃状况、发烟量大、空间有限、排烟困难、出口冷空气的卷吸，导致烟气浓度大。地下建筑发生火灾后，由于空间封闭，会发生缺氧现象，造成可燃物不完全燃烧，产生大量的一氧化碳。再加上地下建筑后期装修中，大量使用高分子材料，火灾时这些材料极易产生有毒气体，导致火场有毒气体浓度大。第二，极易出现轰燃现象。地下建筑具有封闭性，与地上外部联系的通道较少，排热能力较差，导致发生火灾后，热烟气很难及时排出，热量不断增加聚集，导致地下建筑出现轰燃现象，且轰燃发生的时间比地上建筑早些；第三，人员疏散困难。地下建筑发生火灾后，人员疏散困难，建筑采用人工照明，在发生火灾时，照明电源会被切断。而烟气浓度大，现场能见度低，会导致人员中毒，影响行动能力。产生燃烧对氧气的消耗，致使现场氧气浓度降低，造成人员缺氧疏散能力下降，会出现拥挤等混乱现象，造成疏散缓慢；第四，泄爆能力差。易形成爆炸事故的地下建筑基本上是封闭体，当易燃易爆的物品发生爆炸时，爆炸压力泄放能力差，容易破坏地下结构和地面上的建筑。

三、地下建筑机械防排烟系统设置

1、补风口与排烟口的设置

由于地下建筑密封性强，正常的排烟效果，应设置补风。补风口与排烟口的设置要点为：第一，补风口可设置在本防烟分区内，或是在其他防烟分区内，当补风口与排烟口设置在同一防烟分区内时，补风口应设在储烟仓下沿以下，补风口应与储烟仓、排烟口保持尽可能大的间距，这样才不会扰动烟气，也不会使冷热气流对撞，造成烟气的混流；第二，补风口与排烟口水平距离不足5m；第三，排烟口的大小不应简单按连接风管的管径确定，应当按有效通风面积计算确定；第四，对于地面竖井或者外墙的排烟口应该按照《建规》规定对其进行标明尺寸和高度等。

2、排烟风机房设置

为保证排烟风机在排烟工作条件下，防止风机直接被火焰威胁，就必须有一个安全的空间放置排烟风机。当条件受到限制时，也应有防火保护。排烟风机房设置要点为：排烟风机应设置在专用机房内，房间应采用耐火极限不低于2.0h的隔墙和1.5h的楼板及甲级防火门，与其他部位隔开。

3、排烟防火阀及防火阀的设置

排烟防火阀位于排烟系统管路上面，设置为关闭状态，当遇到火灾时，需要人们对其自动开启或者手动开启，进而发挥其排烟作用，当其管道内烟气温度达到280℃时其就会自动关闭。防火阀一般安置于空调或者通风系统的送、回风管路上，处于开启状态，该防火阀一般当其管道内气体的温度达到70℃时，易熔片就会熔断，阀门在扭簧力作用下自动关闭，进而起到排的作用。排烟防火阀或防火阀的设置要点为：防火阀或排烟防火阀应按《建规》要求，靠近防火分隔处设置，距墙表面不应大于200mm，确有困难时，上述风阀与防火分隔之间的风管应采取隔热防火措施；排风竖井，排风支管上不需要重复设置防火阀。

4、特殊场合防排烟设置

地下或半地下建筑、地上建筑内的无窗房间，其地下建筑总面积＞200m2或一个房间面积＞50m2，或者可燃物较多和经常有人停留时，应设置排烟设施。然而在实际工程当中，部分地下室的设备房间并没有考虑规范的限定条件，只依据面积要求，设置了排烟设施。地下建筑某些部位排烟设施设置要点为：第一，水泵房、变配电房、发电机等房间中，其无人停靠，同时其使用的可燃物又较少，对此，则不需要对其进行设置排烟系统；第二，对于贵重设备室以及档案库和珍藏室，即引起火灾可能性较大的房间需要设置气体灭火系统。该气体灭火系统的工作原理是通过有限的空间对其进行喷放灭火剂，进而窒息灭火。对于这些房间应该设置各个阀门自动关闭控制系统，并要求火灾过后，对其进行通风换气作业。

5、地下、地上共用楼梯间防排烟设置

地下室发生火灾时，经过高温会产生有毒的烟气，通过浮力的作用会向楼梯间上层蔓延，因此在建筑地上层和地下层相连的楼梯间按要求使用防火门进行分隔，根据规范要求设置相应的机械防排烟系统。为避免风道的影响，注意防火门在设计时，地上和地下仍合用一套加压送风系统，加压送风口采用电动风口。因为一旦地下部分发生火灾，烟火蔓延至地上部分时，对地上部分的人员疏散会造成很大威胁，对于防烟系统而言，发生火灾时，地上和地下部分加压送风量需要同时满足要求，以免造成安全隐患。

结语综上所述，地下建筑具有与室外连通出口单一、封闭性较强、火灾扑救困难等特点，在长期的实践中表明排风、排烟共用系统是一种合理的布置方式。但是准确的计算风量、精确控制风机负担多个防烟分区时的排烟量、合理的设置排烟口和防火阀是设计地下建筑防排烟系统的重中之重。

参考文献：

[1]赵耀华，李思成，王伟．建筑防排烟系统常见问题探析［J］．建筑科学，2012（2）

[2]姚仁兵．地下建筑防排烟系统设置的探讨［J］．中国西部科技，2014（4）

[3]肖娥．地下建筑防排烟系统设计常见问题及对策浅析［J］．武警学院学报，2015（8）